Pengaruh Pemberian Herbal Spray Spirulina (Spirulina sp.) sebagai Antioksidan pada Luka Tikus DM Tipe 1

Pengaruh Pemberian Herbal Spray Spirulina (Spirulina sp.) sebagai Antioksidan pada Luka Tikus DM Tipe 1

Oleh: Rachmawati Dwi Agustin*
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya
*email: rachmawatidwia@gmail.com

Diabetes Melitus (DM)  dalam beberapa tahun terakhir ini jumlah penderitanya semakin meningkat, tercatat pada tahun 1995 jumlah penderita diabetes di Indonesia mencapai 5 juta jiwa. Pada tahun 2005 telah mencapai 12 juta penderita. Semakin meningkatnya penyebaran penyakit diabetes melitus ini tidak diiringi dengan pengobatan yang bekerja secara efektif dan efisien, maka perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk mengobati penyakit DM secara efektif dan efisien dari potensi tanaman herbal yang banyak dihasilkan di Negara Indonesia. Diabetes melitus adalah suatu penyakit yang timbul akibat gangguan metabolisme karbohidrat, gangguan ini akan menyebabkan keadaan hiperglikemia. DM juga dapat disebabkan oleh rusaknya sel-sel β dari pulau-pulau Langerhans pada pankreas yang berfungsi sebagai penghasil insulin. Diabetes melitus dapat diklasifikasikan menjadi dua tipe, yaitu diabetes melitus tipe I dan diabetes melitus tipe II. Dalam penelitian ini akan membahas penyembuhan dari penyakit DM tipe I yang merupakan jenis diabetes melitus yang bergantung pada insulin, kelainan terletak pada sel β pankreas. Sel ini tidak mampu mensekresi insulin dalam kuantitas dan kualitas yang cukup atau tidak terjadi sekresi insulin, sehingga mengakibatkan kekurangan insulin secara absolut.

Penderita DM yang sedang terluka akan lebih sulit dalam proses penyembuhan lukanya akibat kadar glukosa darah yang tinggi dapat mengganggu fungsi kekebalan tubuh dalam menghadapi masuknya virus atau kuman serta memicu produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berlebih. Sehingga dapat memicu terjadinya peningkatan aktivitas enzim protease yang berlebih yang dapat menyebabkan kerusakan jaringan dan tidak lagi berperan dalam penyembuhan luka untuk membunuh bakteri pada sel yang mengalami inflamasi. Peningkatan produksi ROS dapat dilakukan dengan menginduksi tubuh tikus sebagai hewan coba dengan MLD-STZ sehingga dapat menghasilkan radikal nitrogen oksida (NO) dalam jumlah banyak yang akan bereaksi dengan superoksida membentuk peroksinitrit (ONOO^-). Pembentukan NO ini berperan dalam penghancuran sel β-pankreas yang merupakan tempat insulin diproduksi.

Pemanfaatan Spirulina sebagai obat diabetes melitus tipe 1 (DM T1) dikarenakan Spirulina memiliki daya potensi besar untuk mengobati luka sayatan pada penderita diabetes, serta dapat berpotensi menurunkan kadar glukosa darah. Hal ini diperkuat dengan adanya kandungan antioksidan pada ekstrak Spirulina sebanyak 76%. Spirulina juga mengandung banyak protein, asam lemak esensial seperti γ Linoleic Acid, vitamin, mineral serta pigmen baik β-karoten dan khlorofil α maupun fikosianin yang juga merupakan senyawa antioksidan. Karena berpotensi dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan jumlah antioksidan yang melimpah, maka Spirulina juga dapat memperbaiki sel β pankreas akibat pembentukan NO dan dapat bertindak sebagai scavenger ROS.

Pembuatan herbal spray Spirulina dengan cara Spirulina (Spirulina sp.) dicuci dengan akuades sampai bersih dan dipotong kecil-kecil dengan ukuran ± 2 cm. Kemudian dikering-anginkan selama 2-3 hari lalu dikeringkan di dalam oven pada suhu ≤ 45⁰C selama 1 hari. Sebanyak 5 gram Spirulina yang telah kering ditambahkan akuades sebanyak 100 mL, kemudian dipanaskan pada suhu ≤ 70⁰C hingga diperoleh volume ekstrak sebanyak 5 mL. Kemudian dilakukan penyaringan untuk memperoleh ekstrak Spirulina. Ekstrak Spirulina yang telah disaring ditampung dalam eppendorf 1,5 mL, selanjutnya disimpan pada suhu 4⁰C. Konsentrasi ekstrak yang diperoleh sebesar 853,9 g/L. Pembuatan herbal spray dibuat dengan komposisi 60% ekstrak Spirulina dan 40% ringer solution jenis NaCl-Fisiologi 0,9%. Sehingga untuk 1 botol spray 60 mL dibutuhkan 36 mL ekstrak Spirulina dan 24 mL NaCl-Fisiologi 0,9% dengan konsentrasi spray sebesar 34µL dalam satu kali semprotan. Pemberian herbal spray diberikan sebanyak 6 kali semprotan yaitu sebesar 204 µL.

Berdasarkan uraian di atas telah dilakukan penelitian oleh Agustin, dkk (2014) bahwa pemberian herbal spray Spirulina dapat menyembuhkan luka pada tikus dengan penyakit DM Tipe 1. Hal ini dibuktikan dengan hasil uji positif pada pengujian secara fitokimia yang bertujuan untuk mengetahui adanya senyawa antioksidan yang terkandung di dalam ekstrak Spirulina. Pengujian secara fitokimia memperlihatkan bahwa ekstrak Spirulina positif mengandung senyawa flavonoid, terpenoid dan alkaloid yang merupakan ciri suatu senyawa bertindak sebagai antioksidan. Aktivitas antioksidan pada herbal spray Spirulina ini mampu menangkap radikal bebas yang menyebabkan kerusakan sel beta pankreas penyebab DM tipe 1 dengan cara masuk ke dalam tubuh melalui luka kemudian dibawa oleh aliran darah hingga menuju ke sel β pankreas, kandungan antioksidan dalam herbal spray Spirulina akan menambah asupan antioksidan dalam tubuh sehingga terjadi keseimbangan antara jumlah antioksidan dan radikal bebas dalam tubuh, maka akan terjadi penurunan kadar glukosa darah, dengan adanya perbaikan pada sel beta penghasil insulin, maka terjadi peningkatan jumlah insulin di dalam tubuh yang mampu memfasilitasi masuknya glukosa darah ke dalam sel  sehingga terjadi penurunan kadar glukosa darah dalam tubuh.

Adanya kandungan senyawa antioksidan pada ekstrak Spirulina diperkuat dengan analisis menggunakan metode Kromatografi Cair-Spektrometri Massa (KC-SM)/LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry). Hasil analisa menunjukkan bahwa di dalam ekstrak Spirulina terkandung senyawa flavonoid jenis kuersetin, ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Hasil analisa Kromatografi Cair-Spektrometri Massa pada kuersetin

Berdasarkan hasil analisa tersebut di dalam ekstrak Spirulina terdapat senyawa flavonoid jenis kuersetin yang memiliki m/z 152 dan berperan sebagai antioksidan yang dapat menangkap radikal bebas. Hasil analisa dengan Kromatografi Cair-Spektrometri Massa menunjukkan bahwa pada ekstrak Spirulina terdapat peak yang muncul pada waktu retensi menit ke-2,62 saat ditembak tepat pada fragmen spesifik kuersetin dengan m/z 152,50-153,50 dengan luas area 786/2836 dari total area yang terionisasi. Dalam ekstrak Spirulina juga terkandung senyawa flavonoid jenis lain yang muncul peak-nya pada analisa ini, antara lain ketekin, EGC, GC yang juga dapat berperan sebagai antioksidan.

Aktivitas antioksidan pada herbal spray Spirulina yang mengandung senyawa flavonoid jenis kuersetin berfungsi sebagai scavenger (penangkap) yang dapat membantu menurunkan kadar radikal bebas yang tinggi di dalam pankreas akibat paparan Streptozotocin (STZ). Reaksi scavenging (penangkapan) radikal bebas oleh senyawa polifenol (flavonoid, alkaloid, terpenoid) diperlihatkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Reaksi scavenging radikal bebas (R*) oleh senyawa polifenol

Kemampuan senyawa polifenol dalam menangkap radikal bebas disebabkan oleh strukturnya. Pada senyawa flavonoid jenis kuersetin, adanya gugus hidroksil pada cincin aromatis, akan mendonasikan atom H pada radikal bebas. Radikal fenoksil flavonoid yang terbentuk kemudian mengalami stabilisasi resonansi oleh sistem ikatan rangkap terkonjugasi sehingga radikal tersebut bersifat kurang reaktif.

Pemberian terapi herbal spray Spirulina memberikan hasil penurunan kadar glukosa darah dan penciutan panjang luka tikus. Hal ini dikarenakan adanya perbaikan sel β-pankreas dan tercukupinya asupan antioksidan pada tikus terapi sehingga terjadi penurunan kadar radikal bebas dan memperlancar aliran darah serta asupan oksigen menuju luka yang mengalami inflamasi sehingga mempercepat proses penyembuhan luka, ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1.  Panjang Luka Rata-rata Tikus Sehat, Tikus Sakit, dan Tikus Terapi

Pada penelitian yang telah dilakukan pemberian herbal spray Spirulina pada luka tikus DM Tipe 1 efektif dalam penyembuhan luka tikus dengan dosis sebanyak 6 kali semprotan yaitu sebesar 204 µL mampu mengurangi panjang luka sayatan pada tikus DM T1 dari 4,28 cm menjadi 0,5 cm.

Referensi:

[1] WHO Departement of Noncommunicable Disease Surveillance Geneva Definition, 1999, Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus and its Complications, Report of a WHO Consultation Part 1: Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus.

[2] Tjokroprawiro, A., B.P Setiawan., D. Santoso., dan G. Soegiarto., 2007, Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Rumah Sakit Pendidikan Dr. Soetomo, Airlangga University Press, Surabaya, hal. 33.

[3] Tandra, H., 2008, Segala Sesuatu yang Harus Anda Ketahui tentang DIABETES, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, hal. 66-67.

[4] Pho, K., 2005, Diabetes Mellitus http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000305, diakses tanggal 30 Agustus 2013.

[5] Setiawan, B. dan E. Suhartono., 2005., Stres Oksidatif dan Peran Antioksidan pada Diabetes Melitus, Majalah Kedokteran Indonesia Vol. 55 No.2 Pebruari 2005, hal.86-90.

[6] Bobadilla Norma A, and G. Gamba., 2007, New Insights into the Pathophysiology of Cyclosporine Nephrotoxicity A Role of Aldosterone. Molecular Physiology Unit, Instituto de Investigaciones Biome’dicas, Universal Nacional Auto nomade and Instituto Nacional de Ciencias Me’dicas y Nutricio’n, Salvador, Mexico.

[7] Mitsumoto A., Kwi-Ryeon Kim, G. Oshima, M. Kunomoto, K. Okawa, A. Iwamatsu, and Y. Nakagawa, 2000, Nitric Oxide Inactives Glyxolase I in Cooperation Wiyh Glutatione, J. Biochem 128 :647-654.

[8] Belay, 2002, The Potential Application of Spirulina (Arthrospira) as a Nutritional and Therapeutic Supplement in Health Management, The Journal of The American Nutraceutical Association, California, Vol. 5, No. 2.

[9] Agustin, R.D., Aulanni’am, C. Mahdi, 2014, Pengaruh Pemberian Herbal Spray Berbasis Bioaktif dari Spirulina (Spirulina sp.) terhadap Ekspresi iNOS pada Sel β-pankreas dan Aktivitas Protease pada Luka Tikus DM Tipe 1, Kimia Student Journal Vol. 1, No.1, pp 64-70, Universitas Brawijaya, Malang.